图像拼接技术申请专利分析

刘娜 谢沙沙 李锦川 赵会玲

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南郑州 450002）

图像拼接技术申请专利分析

刘娜 谢沙沙 李锦川 赵会玲

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南郑州 450002）

图像拼接技术是研究如何将多幅图像拼接成一幅超大视角的全景图像，进而满足用户的需求。本文从专利文献的角度对图像拼接技术的发展进行统计分析，总结图像拼接技术的专利申请趋势，介绍图像拼接技术的发展路线及国内重要申请人。

图像拼接；专利申请；申请人

1 图像拼接技术概述

图像拼接技术是把一组相互之间拥有部分重叠的图像进行拼接得到无缝的超大视角的全景图，是计算机视觉领域中的一个热门研究方向，涉及到图像处理、计算机图形学和几何学等多门学科知识。其包括图像配准和图像融合两大步骤。图像配准是拼接技术关键的一步。因为图像配准决定了图像间的空间变换关系，进而决定了图像拼接的准确度。图像配准是通过寻找最好的空间变换，使得待配准图像实现最佳对准［1］。图像融合是实现将已配准的图像无痕迹融合成一幅图像。常用的图像融合技术有直接平均法、加权平均法［2］、中值滤波法［3］和泊松融合法［4］等。

2 图像拼接技术申请专利分析

2.1 专利申请量分析

通过在SIPOABS、VEN数据库中利用最准确的CPC分类号G06T3/4038、关键词进行检索；并在CNABS数据库中利用“拼接”进行检索，将同族专利申请作为一件专利申请，共得到658篇专利申请。图1是全球专利申请量分析图，图2是国内专利申请量分析图。

图1 全球专利申请分析图

从图1和图2可以看出，图像拼接技术的专利申请量在2011-2015年呈迅速增长趋势。并且通过比较图1与图2的数据可知，在2011-2015年，中国专利申请量占主导地位，其远远高于外国专利申请量。

图2 中国专利申请分析图

2.2 图像拼接技术发展路线

在图像拼接技术发展的过程中，如何提高拼接效率和拼接效果是两大研究热点。通过分析相关专利申请，可以发现，在提高拼接效率方面，主要有以下技术：基于像素相关性的图像拼接（如专利申请号为CN201010528052、CN201310135209、CN201410559785）和基于特征点的图像拼接技术（如专利申请号为US201213342644、CN201310715018、CN201510368125）；在提高拼接效果方面，主要存在以下技术：基于加权平均法的图像拼接技术（如专利申请号为CN201310079257、CN201410762638、CN201510438661）、基于最佳缝合线的图像拼接技术（如专利申请号为CN200910054913、CN201310176906、CN201510706169）和基于亮度调整的图像拼接技术（如专利申请号为CN201210407083、CN201510390927、CN201510742154）。

2.3 国内重要申请人

通过在CNABS中用stat命令对申请人进行统计，得到国内主要申请人，排在前五名的是：武汉大学、浙江大学、西安电子科技大学、北京奇虎科技有限公司和清华大学。

2.3.1 武汉大学。武汉大学的专利申请侧重于提高拼接效率，实现实时拼接。2012年，申请号CN201210533814是基于像素相关的图像拼接。2015年，申请号CN201510219314是基于特征点和加权平均法的图像拼接；申请号CN201510974855是基于像素相关的图像拼接，且利用全景图，提高了数据处理速度。2016年，申请号CN201610148905是基于特征点的图像拼接，实现快速拼接。

2.3.2 浙江大学。浙江大学的专利申请在拼接效率和拼接精度上均有研究。2008年，申请号CN200810163310是基于像素相关性及拼接缝隙的图像拼接。2012年，申请号CN201210333179是基于特征点的图像拼接；申请号CN201210581311是基于拼接缝隙的图像拼接，提高拼接精度。2015年，申请号CN201510368125是基于像素相关性的图像拼接，拼接速率高；申请号CN201510770288是基于像素相关性的图像拼接，实现多张图像的全景图像。

2.3.3 北京奇虎科技有限公司。北京奇虎科技有限公司与高校申请的不同在于，该公司专利申请侧重于图片拼接。2012年，申请号CN201210452003是将多个图片拼接到拼图模板中，实现智能拼图，自动生成拼接后的图片。2013年，申请号CN201310452969是基于分割线实现图片各个子单元的无缝拼接，能够保证多幅图像之间精确的扩展拼接。2014年，申请号CN201410665268是通过逐部分拼接融合实现图像无缝隙拼接，提高了拼接效果。2015年，申请号CN201510925148是结合硬件参数的控制实现多幅图像的全景拼接，并节约带宽及减轻了服务器的负载压力，提高了拼接速度。

通过分析上述重要申请人的专利申请可知，上述申请人的技术发展与图像拼接技术整体的发展路线相吻合，基本上围绕拼接效率和拼接效果两方面展开，符合学术界发展规律。

3 结语

通过以上对图像拼接技术专利申请及相关技术发展路线的分析可知，图像拼接技术引起国内外学者的关注，并申请了相关专利。而对于国内研究者，占主导地位的是国内的高校研究所，其不仅发表了众多学术论文，也申请了大量专利，这也充分体现了国内研究者对专利的重视，也促进了中国专利的快速发展。

［1］Lisa Cottesfeld Brown.A survey of image registration tech⁃niques［J］.Acm Computing Surveys，1992（4）：325-376.

［2］Richard Szeliski.Image Alignment and Stitching：A Tutori⁃al［J］.Foundations&Trends®in Computer Graphics&Vision，2006（1）：1-104.

［3］M Brown，DG Lowe.Recognising Panoramas［A］.IEEE In⁃ternational Conference on Computer Vision，2003：1218-1225.

［4］Perez P，Ganmnet M，Blake A.Poisson image editing［J］. Associatin for Computing Machinery Transactions on Graphics，2003（3）：313-318.

Patent Application Analysis for Image Stitching Technology

Liu NaXie ShashaLi JinchuanZhao Huiling

（Patent Examination Cooperation Center of the Patent Office，SIPO，Henan，Zhengzhou Henan 450002）

Image stitching technology is to study how to mosaic multiple images into a large perspective panoramic view,so as to meet the needs of users.This paper analyzed the development of image mosaic technology from the per⁃spective of patent,summarized the trend of patent application of image mosaic technology,and introduced the devel⁃opment route of image mosaic technology and the important domestic applicants.

image stitching；patent application；applicant

TP391.41

A

1003-5168（2017）02-0039-02

2017-01-19

刘娜（1987-），女，硕士，审查员，研究方向：计算机领域的发明专利审查；谢沙沙（1988-），女，硕士，审查员，研究方向：计算机领域的发明专利审查；李锦川（1984-），男，硕士，审查员，研究方向：计算机领域的发明专利审查；赵会玲（1988-），女，硕士，审查员，研究方向：计算机领域的发明专利审查。